Uma carga de -5C que se encontra fixa, no vácuo. Uma outra carga de -10C foi colocada em um ponto distante 8m da primeira. Determine que velocidade...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a Lei de Coulomb e a Lei da Conservação da Energia. Primeiramente, vamos calcular a força elétrica que a carga livre sofre devido à carga fixa. Utilizando a Lei de Coulomb, temos: F = k * (q1 * q2) / d^2 Onde: - F é a força elétrica em Newtons (N) - k é a constante eletrostática no vácuo, que vale 9 x 10^9 N.m^2/C^2 - q1 e q2 são as cargas elétricas em Coulombs (C) - d é a distância entre as cargas em metros (m) Substituindo os valores, temos: F = 9 x 10^9 * (-5) * (-10) / 8^2 F = 5,625 x 10^-6 N Como a carga livre é negativa, ela será repelida pela carga fixa e se afastará dela. Para calcular a velocidade final da carga livre, podemos utilizar a Lei da Conservação da Energia: Ei = Ef Onde: - Ei é a energia inicial do sistema - Ef é a energia final do sistema A energia inicial do sistema é a energia potencial elétrica da carga livre em relação à carga fixa, que pode ser calculada por: Ei = k * (q1 * q2) / d Substituindo os valores, temos: Ei = 9 x 10^9 * (-5) * (-10) / 8 Ei = 5,625 x 10^-5 J A energia final do sistema é a energia cinética da carga livre, que pode ser calculada por: Ef = (1/2) * m * v^2 Onde: - m é a massa da carga livre em quilogramas (kg) - v é a velocidade final da carga livre em metros por segundo (m/s) Substituindo os valores, temos: Ef = (1/2) * 0,2 * v^2 Ef = 0,1 * v^2 Igualando as duas equações de energia, temos: Ei = Ef 5,625 x 10^-5 = 0,1 * v^2 v^2 = 5,625 x 10^-4 v = 0,075 m/s Portanto, a carga livre terá uma velocidade final de 0,075 m/s no infinito após se repelida pela carga fixa.